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汽轮机原理及运行课程

汽轮机原理及运行课程自学辅导资料

二○○八年十月

汽轮机原理及运行课程自学进度表

出版社：中国电力出版社出版时间：1992

接交给任课教师。总成绩中，作业占15分。2

汽轮机原理及运行课程自学指导书

第1章汽轮机级的工作原理

一、本章的核心、重点及前后联系

（一）本章的核心

掌握蒸汽在汽轮机各种级内的流动过程和能量转换规律及计算，蒸汽在汽轮机级内能量转换过程中各种损失和各种级效率的物理概念及减少损失的措施，熟悉各种损失的计算；熟悉汽轮机级的热力设计原则和方法，扭叶片级；了解叶栅的气动特性。

（二）本章重点

级的概念，级的工作过程，级的反动度，动叶进出口速度三角形，蒸汽在喷嘴的膨胀过程，蒸汽在动叶中的流动和能量转换过程；蒸汽作用在动叶栅上的力和轮周功率，级的轮周效率，级的轮周效率与速比的关系，蒸汽在复速级内的能量转换特点；级内损失，级的相对内效率。

（三）本章前后联系

在前面学习完成工程热力学和流体力学的基础上，对级的工作原理进行学习；学习本章内容为后面分析多级汽轮机的工作原理打下基础。

二、本章的基本概念、难点及学习方法指导

（一）本章的基本概念

级，反动度，压比，速比，最佳速比，轮周效率，轮周功率，级的相对内效率，扭叶片（二）本章难点及学习方法指导

级的轮周效率和速比的关系

学习方法：理论联系实际，熟悉汽轮机结构，多看书，

三、典型例题分析

1.汽轮机按工作原理分类可分为哪几种类型？

答：冲动式汽轮机和反动式汽轮机。

2.按热力性质分类，汽轮机可分为哪几种类型？

答：凝汽式汽轮机，背压式汽轮机，调节抽汽式汽轮机，抽汽背压式汽轮机，中间再热式汽轮机

3.什么是级的速度比和最佳速比

答：将（级动叶的）圆周速度u与喷嘴出口（蒸汽的）速度c1的比值定义为速度比，轮周效率最大时的速度比称为最佳速度比。

4.汽轮机级的含义是什么？

答：汽轮机的级是将蒸汽热能转换成机械能的基本工作单元，结构上由静叶栅和相应的动叶栅组成。

5.级的反动度定义是什么？

答：动叶的理想比焓降与级的理想比焓降的比值。表示蒸汽在动叶通道内膨胀程度大小的指标。

6.简述在汽轮机的工作过程。

答：具有一定压力和温度的蒸汽流经喷嘴，并在其中膨胀，蒸汽的压力、温度不断降低，速度不断升高，使蒸汽的热能转化为动能，喷嘴出口的高速汽流以一定的方向进入装在叶轮上的通道中，汽流给动叶片一作用力，推动叶轮旋转，即蒸汽在汽轮机中将热能转化为了机械功。

7.冲动级和反动级的做功原理有何不同？在相等直径和转速的情况下，哪个类型的级做功能力较大。

答：冲动级做功原理的特点是：蒸汽只在喷嘴中膨胀，在动叶汽道中不膨胀加速，只改变流动方向，动叶中只有动能向机械能的转化。在相等直径和转速的情况下，冲动级的做功能力较大。

8.说明高压级内主要包括哪几项损失？

答：高压级内：叶高损失、喷嘴损失、动叶损失、余速损失、扇形损失、漏气损失、叶轮摩擦损失等。

9说明低压级内主要包括哪几项损失？

答：低压级内：湿气损失、喷嘴损失、动叶损失、余速损失，扇形损失、漏气损失、叶轮摩擦损失很小。

四、思考题、习题及习题解答

（一）思考题、习题

简答题：

1、分析纯冲动级、反动级、复速级在几何结构、热力特性、速度三角形等方面各4

自的特点？

2、什么是动叶的进、出口速度三角形？如何绘制速度三角形？

3、汽轮机级内有可能发生哪些项损失？

4、何为级的轮周效率？何为级的相对内效率？

5、纯冲动级、反动级和复速级的最佳速比分别为多少？计算题：

1、已知喷嘴进口压力kg kJ h MP p a /3.3369,4.800==,初速度s m c /500=，喷嘴后压力a MP p 8.51=，试求：

（1）喷嘴前蒸汽滞止焓、滞止压力；

（2）当喷嘴系数97.0=φ时，喷嘴出口蒸汽的理想速度和实际速度。 2、试根据下列条件做出动叶栅进、出口速度三角形：该级进汽压力

MP p 96.10=，温度

350

0=t ℃，级后压力

MP p 47.12=；该级速比

.01

1==

c u x ，级的平均反动度

.0=Ωm ，已知9.0,97.0==ψφ；喷嘴和动叶角度

,18121-==ββα（初速度忽略不计）

3、汽轮机组某级的进口蒸汽压力

MP p 4.30=，初温

435

0=t ℃，该级反动度

.0=Ωm ，级后压力

MP p 12.12=，该级采用渐缩喷嘴，喷嘴出口面积2

52cm

A n =。试

计算通过喷嘴的蒸汽理想流量（初速度忽略不计）

4、汽轮机组某级的进口蒸汽压力

MP p 4.30=，初温

435

0=t ℃，该级反动度

.0=Ωm ，级后压力

MP p 2.22=，该级采用渐缩喷嘴，喷嘴出口面积2

52cm

A n =。试

计算：

（1）通过喷嘴的实际流量；（2）若级后蒸汽压力降低为

MP p 12.121=，反动度降为

.01=Ωm ，通过喷嘴的蒸

汽实际流量又为多少？（初速度忽略不计）

（二）习题解答略

第2章多级汽轮机

一、本章的核心、重点及前后联系

（一）本章的核心

熟悉多级汽轮机的工作特点，汽轮机的各种损失和减少损失的措施，了解汽轮机装置的各种评价指标，熟悉汽轮机的轴封原理和轴封系统，多级汽轮机轴向推力的组成及平衡措施和提高单排汽口凝汽式汽轮机极限功率的方法；

（二）本章重点

重热现象和重热系数，多级汽轮机的进排汽机构阻力损失，汽轮机及其装置的评价指标；轴封作用、轴封原理及轴封系统；汽轮机轴向推力的组成及其平衡；单排汽口凝汽式汽轮机的极限功率，提高单机最大功率的途径；

（三）本章前后联系

在前面学习完成级的工作原理和汽轮机结构的基础上，学习本章内容，利用理论知识对多级汽轮机工作原理和过程进行学习。

二、本章的基本概念、难点及学习方法指导

（一）本章的基本概念

重热现象，重热系数，汽轮机相对内效率，汽轮机绝对内效率，汽耗率，热耗率，极限功率

（二）本章难点及学习方法指导

重热现象分析，轴封工作原理，极限功率及影响因素分析。

学习方法：理论联系实际，多看书，

三、典型例题分析

1.汽轮机除级内损失外还包括哪些项损失？

答：进汽阻力损失，排汽气损失，轴端漏气损失，机械摩擦损失。

2.什么是热耗率？能否采用热耗率来评价不同机组的热经济性？

答：每生产1kW.h电能所消耗的热量。可以采用热耗率评价不同机组的热经济性

3.何为汽轮机的相对内效率？

答：汽轮机的相对内效率是指蒸汽在汽轮机内的实际（有效）焓降与理想焓降之比。

4.什么是汽轮机的绝对内效率?

答：蒸汽实际比焓降与整个热力循环中加给1千克蒸汽的热量之比。 5.平衡汽轮机的轴向推力可以采用哪些方法？答：平衡汽轮机的轴向推力可以采用：

（1）平衡活塞法；（2）对置布置法；（3）叶轮上开平衡孔；（4）采用推力轴承。 6.大功率汽轮机为什么都设计成多级汽轮机？

答：大功率汽轮机多采用多级的原因为：多级汽轮机的循环热效率大大高于单机汽轮机；多级汽轮机的相对内效率相对较高；多级汽轮机单位功率的投资大大减小。

7.轴封系统的作用是什么？

答：A.利用轴封漏汽加热给水或到低压处作功。 B.防止蒸汽自汽封处漏入大气；

C.冷却轴封，防止高压端轴封处过多的热量传出至主轴承而造成轴承温度过

高，影响轴承安全；

D.防止空气漏入汽轮机真空部分。 8.何为多级汽轮机的重热现象？

答：所谓多级汽轮机的重热现象，也就是说在多级汽轮机中，前面各级所损失的能量可以部分在以后各级中被利用的现象。

四、思考题、习题及习题解答

（一）思考题、习题简答题

1.蒸汽在汽轮机内进行能量转换时，在下一级的前后蒸汽压力不变的条件下，重热现象使其级内蒸汽的理想焓降如何变化？

2.多级汽轮机高、中、低压缸工作有何特点？

3.何为汽轮机的汽耗率？能否采用汽耗率来评价不同机组的热经济性？

4.齿形轴封是怎样封汽的（芬诺曲线原理）？计算题

某汽轮机在20000kW 负荷下的热力参数为：进汽压力MPa

p 432.30=，435

=t ℃，

焓值为

kJ h /6.33030=，所对应的整机出口理想焓值为kg

kJ h t /6.2105=；进汽节流后

的压力

M P a

p 256.30='

；汽轮机出口蒸汽压力

M P a

p c 004.0='，实际出口焓

8 kg kJ h c

/2356='。机械效率为99.0=m η, 发电机效率为96

.0=g η，给水焓

kJ h fw /4.121=，试画出其热力过程线，并计算该机组纯凝汽工况下的相对内效率、

汽耗量、汽耗率和热耗率。

（二）习题解答略

第3章汽轮机的变工况

一、本章的核心、重点及前后联系

（一）本章的核心

熟悉多级汽轮机变工况下压力与流量的关系，了解汽轮机配汽方式及其特点与优缺点，掌握滑压运行方式的种类，及其经济性与安全性；掌握初终参数变化对机组工作的安全性和经济性的影响；

（二）本章重点

临界和亚临界工况下喷嘴变工况特性，级与级组变工况特性；配汽方式及其对变工况的影响；滑压运行方式的经济性与安全性；初终参数变化对机组工作的影响；

（三）本章前后联系

在前面学习完成多级汽轮机的基础上，学习本章内容，利用理论知识对多级汽轮机变工况特性进行学习。

二、本章的基本概念、难点及学习方法指导

（一）本章的基本概念

级的临界工况，级组，节流配汽，喷嘴配汽，纯滑压运行，节流滑压运行，复合滑压运行

（二）本章难点及学习方法指导

临界和亚临界工况下级与级组压力与流量关系；喷嘴配汽与节流配汽的具体优缺点比较；蒸汽初温、初压以及真空等对机组安全性和经济性的影响。

学习方法：理论联系实际，多看书，多从现场实际运行角度分析问题。

三、典型例题分析

1．说明汽轮机喷嘴配汽方式的特点？

答：喷嘴配汽是通过改变调节汽门的开度和开启数目来改变进汽量的方式，喷嘴配汽在部分负荷时，只有未全开的调节汽门中蒸汽节流较大，而其余全开汽门中的蒸汽节流已减小到最低，故定压运行时的喷嘴配汽与节流配汽相比，节流损失较少，效率较高，但负荷变动调节级汽室温度变化大，热应力热变形大，负荷适应性差。

2．什么是调节级的最危险工况，为什么？

答：调节级最危险工况为：第一调节汽门刚好全开，而其他调节汽门全关的情况。

此时蒸汽的理想焓降最大，且流过第一喷嘴组的流量是最大临界流量，这段流量集中在第一喷嘴后的少数动叶上，使每片动叶分摊的蒸汽流量最大。动叶的蒸汽作用力正比于流量和比焓降之积，此时调节级受力最大，是最危险工况。

3．什么是节流配汽？节流配汽方式有哪些特点？

答：进入汽轮机的所有蒸汽都通过一个调节汽门或几个同时启闭的汽门，然后进入汽轮机的配汽方式。负荷变动时节流配汽效率下降较多，但调节级汽室温度变化小负荷适应性强。

四、思考题、习题及习题解答

（一）思考题、习题

1.简述弗留格尔公式及其适用条件？

2.滑压运行有几种形式？各有何优缺点？

3.主蒸汽压力变化对机组安全运行有何影响？

（二）习题解答

略

第4章汽轮机的凝汽设备

一、本章的核心、重点及前后联系

（一）本章的核心

熟悉凝汽器设备的组成、工作原理及其任务，掌握凝汽器内真空形成原因、真空计算与影响因素，了解凝汽器内管束布置原则与凝汽器变工况运行特性。

多级汽轮机变工况下压力与流量的关系，了解汽轮机配汽方式及其特点与优缺点，掌握滑压运行方式的种类，及其经济性与安全性；掌握初终参数变化对机组工作的安全性和经济性的影响；

（二）本章重点

凝汽设备的工作原理与任务；凝汽器的真空形成原因、真空计算及其影响因素；凝汽器管束的布置与真空除氧；凝汽器的变工况运行特性。

（三）本章前后联系

本章内容相对独立，前三章提供了汽轮机的理论基础，结合已学过的传热学知识，学习掌握凝汽设备的组成与真空工作原理。

二、本章的基本概念、难点及学习方法指导

（一）本章的基本概念

汽阻，水阻，双流程凝汽器，端差，循环倍率，最佳真空，过冷度，过冷现象，双压式凝汽器

（二）本章难点及学习方法指导

凝汽器内高度真空形成原因；凝汽器内压力计算方法；凝汽器内最佳真空；空气对凝汽器工作的危害；凝汽器管束布置原则；凝汽器的变工况运行特性。

学习方法：理论联系实际，多看书，多从现场实际运行角度分析问题。

三、典型例题分析

1．凝汽器系统的任务是什么？

答：（1）在汽轮机的排汽口建立并维持规定的真空度，以提高循环效率；

（2）将汽轮机的排汽凝结成洁净的凝结水，回收工质

2．凝汽器系统的组成包括哪些设备？

答：凝汽器，凝结水泵，循环水泵，抽气设备及相连的管道和阀门。

3．抽气设备的任务是什么？常用的抽气设备有哪几种类型？

答：抽气器的任务是抽出凝汽器内不凝结气体，维持凝汽器内高度真空。

常用的抽气器有：射水抽气器，射汽抽气器，水环式真空泵。

4．汽轮机在负荷不变的情况下运行，若凝汽器真空逐渐下降，分析可能存在哪些原因？

答：汽轮机在运行过程中引起凝汽器真空缓慢下降的原因有：

冷却水量缓慢减少

冷却水管结垢或脏污

冷却水温缓慢升高

凝汽器的真空系统漏入空气

抽气器效率下降

部分冷却水管被堵

四、思考题、习题及习题解答

（一）思考题、习题

简答题

1．分析凝结水过冷的危害，并说明减小的办法。

2．某机组运行过程中发现凝汽器真空下降，且伴有凝结水过冷度增大，分析说明凝汽器真空下降的可能原因。

论述题

1．结合蒸汽和水的温度沿凝汽器冷却表面的分布，分析凝汽器内压力的计算与影响因素。

（二）习题解答

略

第5章汽轮机运行

一、本章的核心、重点及前后联系

（一）本章的核心

掌握汽轮机起停的关键问题，汽轮机启动方式分类，启动中控制的主要参数，冷态启动的主要操作步骤，超速试验对转子温度的要求。

（二）本章重点

起停过程汽缸和转子的受热特点，热应力，热膨胀，热变形产生的原因，对运行的危害，影响因素和控制措施

（三）本章前后联系

在前面学习完成原理知识的基础上，学习本章内容，利用理论知识对汽轮机运行控制的主要参数和起停特点进行学习。

二、本章的基本概念、难点及学习方法指导

（一）本章的基本概念

热应力，热膨胀，热变形、胀差，

（二）本章难点及学习方法指导

热应力概念和热应力影响因素，启动中胀差的监视和控制措施

学习方法：理论联系实际，熟悉汽轮机操作规程，多看书，

三、典型例题分析

1．胀差的定义和胀差的危害是什么？

答：胀差的定义：启动、停机过程中因为转子、汽缸的质面比和加热条件不同导致的轴向热膨胀的差值。

胀差的危害：动、静部分轴向间隙减小易造成碰磨。

2．什么是汽轮机的热变形？热变形对运行的危害？

答：汽缸或转子金属内部同一截面存在温差，引起热应力，同时产生热变形。

热变形的危害：转子和汽缸的变形增大，动静径向间隙发生变化，碰磨，引起大的振动，造成转子弯曲。

3．引起汽轮机转子弯曲的原因有哪些？

答：转子存在径向温差，静止状态下进蒸汽，动静碰磨，局部加热，存在冷态原始

弯曲，汽缸进水。

4．启动过程控制弯曲的基本措施有哪些？

答：做好动平衡；严禁在转子静止状态下进汽；控制振动，防止碰摩；控制蒸汽温升率。

四、思考题、习题及习题解答

（一）思考题、习题

选择题

1．汽轮机寿命是指，从初次投运到【】出现第一条宏观裂纹期间的总工作时间。

A．汽缸 B. 叶片 C. 转子 D. 抽汽管道

2．通常汽轮机允许的正胀差值是【】负胀差值的。

A．大于 B.小于 C.等于 D. 以上都有可能

3．汽轮机低压缸喷水装置的作用是降低【】的温度。

A．凝汽器 B. 排汽缸 C.汽轮机排汽 D. 以上都是

简答题

1．大机组汽缸为什么布置成双层缸结构？

2．汽轮机做超速试验应该选择在什么时候进行？为什么？

3．引起汽轮机组转子振动的常见原因有哪些？

4．什么是转子的临界转速？汽轮机启动过程中过临界转速应该注意什么？

5．大轴弯曲有何危害？引起大轴弯曲的原因有哪些？

论述题

胀差的定义是什么？胀差过大有何危害？胀差的影响因素有哪些？

（二）习题解答

略

汽轮机原理复习试题

一、填空题 1. 汽轮机按热力过程可分为：①凝汽式汽轮机；②背压式汽轮机； ③调节抽汽式汽轮机；④抽汽背压式汽轮机；⑤多压式汽轮机等。 2. 汽轮机是一种将蒸汽的热能转变为机械功的旋转式原动机。 3. 当M ＜1时，要想使气流膨胀，通流截面应渐缩；要想扩压通流截面应渐扩。当M ＞1时，要想使气流膨胀，通流截面应渐扩；要想扩压通流截面应渐缩。 4. 根据级所采用的反动度的大小不同，可将级分为：纯冲动级，反动级，带反动度的冲动级三种。 5. 蒸汽在动叶中的理想焓降与这一级总的理想焓降之比，称为汽轮机的反动度。 6. 动叶片中理想焓降的大小，通常用级的反动度来衡量，动叶中的焓降越大，级的反动度就越大。 7. 为了减小余速损失，在设计时一般要求动叶片出口绝对排汽角接近于90? 。 8. 习惯上把圆周速度与喷嘴出口速度的比值称为速度比；通常把对应轮周效率最大时的速比称为最佳速比。 9. 反动级、纯冲动级的最佳速比分别为：r 1op 1()cos x α= 、c 1op 1()cos /2x α= 。 10. 级内损失除了蒸汽在通流部分中流动时所引起的喷嘴损失、动叶损失、余速损失外，还有叶高损失、扇形损失、部分进汽损失、叶轮摩擦损失，湿汽损失以及漏汽等损失。 11. 汽轮机转子主要包括主轴、叶轮(或转鼓) 、动叶栅、联轴器以及其他转动零件。 12. 汽轮机的轴承分推力轴承和径向支承轴承两大类。 13. 汽轮机的损失可分为内部损失和外部损失。外部损失包括：端部漏汽损失、机械损失。 14. 蒸汽在多级汽轮机中工作时，除存在各种级内损失外，还要产生进汽结构中的节流损失和排汽管中的压力损失。 15. 汽轮机采用中间再热，可以提高循环热效率；又能减小排汽的湿度。 16. 危急遮断器的动作转速通常应在额定转速的110%~112% 范围内。 17. DEH 控制系统要实现对汽轮机组转速和负荷的控制，必须获得的反馈信号是：汽轮机转速信号、发电机输出电功率信号以及调节级后压力信号。二、选择题 1. ... 某台汽轮发电机组的新蒸汽参数为3.43MPa 、435℃,该机组属于：( B ) A. 高温高压机组 B. 中温中压机组 C. 低温低压机组 2. ... 若要蒸汽在通道中膨胀加速，必须(C )。 A. 提供压降 B. 提供压升 C. 提供压降并使通流截面渐变 3. ... 动叶中的焓降越大，级的反动度就( B )。 A. 越小 B. 越大 C. 可能大也可能小 4. ... 对于纯冲动式汽轮机，蒸汽( A )。 A. 仅在喷嘴中膨胀 B. 仅在动叶栅中膨胀 C. 在喷嘴和动叶栅中都膨胀 5. ... 汽轮机汽缸的膨胀死点是由以下两个部件中心线的交点形成的。( C )

汽轮机原理(附课后题答案)

汽轮机原理第一章汽轮机的热力特性思考题答案 1．什么是汽轮机的级？汽轮机的级可分为哪几类？各有何特点？解答：一列喷嘴叶栅和其后面相邻的一列动叶栅构成的基本作功单元称为汽轮机的级，它是蒸汽进行能量转换的基本单元。根据蒸汽在汽轮机内能量转换的特点，可将汽轮机的级分为纯冲动级、反动级、带反动度的冲动级和复速级等几种。各类级的特点：（1）纯冲动级：蒸汽只在喷嘴叶栅中进行膨胀，而在动叶栅中蒸汽不膨胀。它仅利用冲击力来作功。在这种级中：p1 = p2；Dhb =0；Ωm=0。（2）反动级：蒸汽的膨胀一半在喷嘴中进行，一半在动叶中进行。它的动叶栅中不仅存在冲击力，蒸汽在动叶中进行膨胀还产生较大的反击力作功。反动级的流动效率高于纯冲动级，但作功能力较小。在这种级中：p1 > p2；Dhn≈Dhb≈0.5Dht；Ωm=0.5。（3）带反动度的冲动级：蒸汽的膨胀大部分在喷嘴叶栅中进行，只有一小部分在动叶栅中进行。这种级兼有冲动级和反动级的特征，它的流动效率高于纯冲动级，作功能力高于反动级。在这种级中：p1 > p2；Dhn >Dhb >0；Ωm=0.05～0.35。（4）复速级：复速级有两列动叶，现代的复速级都带有一定的反动度，即蒸汽除了在喷嘴中进行膨胀外，在两列动叶和导叶中也进行适当的膨胀。由于复速级采用了两列动叶栅，其作功能力要比单列冲动级大。 2．什么是冲击原理和反击原理？在什么情况下，动叶栅受反击力作用？解答：冲击原理：指当运动的流体受到物体阻碍时，对物体产生的冲击力，推动物体运动的作功原理。流体质量越大、受阻前后的速度矢量变化越大，则冲击力越大，所作的机械功愈大。反击原理：指当原来静止的或运动速度较小的气体，在膨胀加速时所产生的一个与流动方向相反的作用力，称为反击力，推动物体运动的作功原理。流道前后压差越大，膨胀加速越明显，则反击力越大，它所作的机械功愈大。当动叶流道为渐缩形，且动叶流道前后存在一定的压差时，动叶栅受反击力作用。 3．说明冲击式汽轮机级的工作原理和级内能量转换过程及特点。解答：蒸汽在汽轮机级内的能量转换过程，是先将蒸汽的热能在其喷嘴叶栅中转换为蒸汽所具有的动能，然后再将蒸汽的动能在动叶栅中转换为轴所输出的机械功。具有一定温度和压力的蒸汽先在固定

汽轮机设计

《汽轮机原理》课程设计学号姓名指导教师设计时间一、课程设计目的（1）通过课程设计，系统地总结、巩固、加深在《汽轮机原理》课程中已学知识，进

一步了解汽轮机的工作原理。（2）在尽可能考虑制造、安装和运行的要求下，进行某一机组的变工况热力计算，掌握汽轮机热力计算的原理、方法和步骤。（3）通过课程设计对电站汽轮机建立整体的、量化的概念，掌握查阅和使用各种设计资料、标准、手册等参考文献的技巧。（4）培养综合应用书本知识、自主学习、独立工作的能力，培养与其他人相互协作的工作作风。二、课程设计内容以N300型号的汽轮机为对象，在已知结构参数和非设计工况新蒸汽参数和流量的条件下，进行通流部分热力校核计算，求出该工况下级的内功率、相对内效率等全部特征参数，并与设计工况作对比分析。主要工作如下：（1）设计工况及非设计工况下通流部分各级热力过程参数计算。（2）轴端汽封漏汽量校核计算。（3）与设计工况的性能和特征参数作比较分析。三、整机计算步骤本次课程设计计算方法是将该型汽轮机的通流部分划分为高、中压缸和低压缸2个计算模块，由2个学生组成一个计算小组，一人采用顺算法计算高、中压缸，另一人采用逆算法计算低压缸。2人协同工作，共同商定计算方案和迭代策略。本人进行的是低压缸部分计算，计算工况为103%。为便于计算，作出如下约定：（1）各级回热抽汽量正比例于主汽流量；（2）门杆漏汽和调门开启重叠度不计；（3）余速利用系数的参考值为：调节级后的第一压力级、前面有抽汽口的压力级利用上一级余速的系数为0.4，其它压力级为0.8；（4）对径高比小于6的级，在最终计算结果中，用近似公式估算出叶根处的反动度；（5）第一次计算，用弗留格尔公式确定调节级后压力；（6）假定汽机排汽压力为设计工况下的值，用平移设计工况热力过程线方法初步确定排汽点。四、汽轮机简介本机组是按照美国西屋公司的技术制造的300MW亚临界、中间再热式、高中压合缸、双缸双排汽、单轴凝汽式汽轮机，如图4-2所示。它由高中压积木块BB0243与低压缸积木块BB074组合而成。为了进一步提高机组的经济性，对原引进技术作了改进设计，而且低压缸末级叶片采用905mm的长叶片。机组型号为N300-16.7/537/537，工厂产品号为D156。

汽轮机原理及运行课程

汽轮机原理及运行课程自学辅导资料二○○八年十月

汽轮机原理及运行课程自学进度表教材：汽轮机原理教材编者：沈士一康松庆贺庆庞立云出版社：中国电力出版社出版时间：1992

接交给任课教师。总成绩中，作业占15分。

汽轮机原理及运行课程自学指导书第1章汽轮机级的工作原理一、本章的核心、重点及前后联系（一）本章的核心掌握蒸汽在汽轮机各种级内的流动过程和能量转换规律及计算，蒸汽在汽轮机级内能量转换过程中各种损失和各种级效率的物理概念及减少损失的措施，熟悉各种损失的计算；熟悉汽轮机级的热力设计原则和方法，扭叶片级；了解叶栅的气动特性。（二）本章重点级的概念，级的工作过程，级的反动度，动叶进出口速度三角形，蒸汽在喷嘴的膨胀过程，蒸汽在动叶中的流动和能量转换过程；蒸汽作用在动叶栅上的力和轮周功率，级的轮周效率，级的轮周效率与速比的关系，蒸汽在复速级内的能量转换特点；级内损失，级的相对内效率。（三）本章前后联系在前面学习完成工程热力学和流体力学的基础上，对级的工作原理进行学习；学习本章内容为后面分析多级汽轮机的工作原理打下基础。二、本章的基本概念、难点及学习方法指导（一）本章的基本概念级，反动度，压比，速比，最佳速比，轮周效率，轮周功率，级的相对内效率，扭叶片（二）本章难点及学习方法指导级的轮周效率和速比的关系学习方法：理论联系实际，熟悉汽轮机结构，多看书，三、典型例题分析 1.汽轮机按工作原理分类可分为哪几种类型？答：冲动式汽轮机和反动式汽轮机。 2.按热力性质分类，汽轮机可分为哪几种类型？答：凝汽式汽轮机，背压式汽轮机，调节抽汽式汽轮机，抽汽背压式汽轮机，中间再热式汽轮机

汽轮机原理习题及答案

《汽轮机原理》一、单项选择题 6.在其他条件不变的情况下，余速利用系数增加，级的轮周效率ηu【 A 】 A. 增大 B. 降低 C. 不变 D. 无法确定 9.在多级汽轮机中重热系数越大，说明【 A 】 A. 各级的损失越大 B. 机械损失越大 C. 轴封漏汽损失越大 D. 排汽阻力损失越大 1.并列运行的机组，同步器的作用是【 C 】A. 改变机组的转速 B. 改变调节系统油压 C. 改变汽轮机功率 D. 减小机组振动 5．多级汽轮机相对内效率降低的不可能原因是（D）。A.余速利用系数降低 B.级内损失增大 C.进排汽损失增大 D.重热系数降低 19.关于喷嘴临界流量，在喷嘴出口面积一定的情况下，请判断下列说法哪个正确：【 C 】 A．喷嘴临界流量只与喷嘴初参数有关B．喷嘴临界流量只与喷嘴终参数有关 C．喷嘴临界流量与喷嘴压力比有关D. 喷嘴临界流量既与喷嘴初参数有关，也与喷嘴终参数有关 13.冲动级动叶入口压力为P 1，出口压力为P 2 ，则P 1 和P 2 有______关系。【 B 】 A. P 1＜P 2 B. P 1 ＞P 2 C. P 1 ＝P 2 D. P 1 = 6.汽轮机的进汽节流损失使得蒸汽入口焓【 C 】A. 增大B. 减小C. 保持不变 D. 以上变化都有可能 14.对于汽轮机的动态特性，下列哪些说法是正确的？【 D 】 A. 转速调节过程中，动态最大转速可以大于危急保安器动作转速 B. 调节系统迟缓的存在，使动态超调量减小 C. 速度变动率δ越小，过渡时间越短 D. 机组功率越大，甩负荷后超速的可能性越大 27.在反动级中，下列哪种说法正确【 C 】A. 蒸汽在喷嘴中理想焓降为零 B. 蒸汽在动叶中理想焓降为零 C. 蒸汽在喷嘴与动叶中的理想焓降相等 D. 蒸汽在喷嘴的理想焓降小于动叶的理想焓降 25.在各自最佳速比下，轮周效率最高的级是【 D 】A. 纯冲动级B.带反动度的冲动级 C.复速级D.反动级 26.蒸汽在喷嘴斜切部分膨胀的条件是【 A 】A. 喷嘴后压力小于临界压力 B. 喷嘴后压力等于临界压力 C. 喷嘴后压力大于临界压力 D. 喷嘴后压力大于喷嘴前压力 12.下列哪个说法是正确的【 C 】A. 喷嘴流量总是随喷嘴出口速度的增大而增大； B. 喷嘴流量不随喷嘴出口速度的增大而增大； C. 喷嘴流量可能随喷嘴出口速度的增大而增大，也可能保持不变； D. 以上说法都不对 8.评价汽轮机热功转换效率的指标为【 C 】A. 循环热效率 B. 汽耗率 C. 汽轮机相对内效率 D. 汽轮机绝对内效率 13.在其它条件不变的情况下，冷却水量越大，则【 A 】A. 凝汽器的真空度越高B. 凝汽器的真空度越低 C. 机组的效率越高 D. 机组的发电量越多 4.两台额定功率相同的并网运行机组A, B所带的负荷相同，机组A的速度变动率小于机组B的速度变动率，当电网周波下降时，两台机组一次调频后所带功率为P A 和P B ，则【 C 】

汽轮机课程设计说明书..

课程设计说明书题目：12M W凝汽式汽轮机热力设计 2014年6月28 日

一、题目 12MW凝汽式汽轮机热力设计二、目的与意义汽轮机原理课程设计是培养学生综合运用所学的汽轮机知识，训练学生的实际应用能力、理论和实践相结合能力的一个重要环节。通过该课程设计的训练，学生应该能够全面掌握汽轮机的热力设计方法、汽轮机基本结构和零部件组成，系统地总结、巩固并应用《汽轮机原理》课程中已学过的理论知识，达到理论和实际相结合的目的。重点掌握汽轮机热力设计的方法、步骤。三、要求（包括原始数据、技术参数、设计要求、图纸量、工作量要求等）主要技术参数：额定功率：12MW ；设计功率：10.5MW ；；新汽温度：435℃；新汽压力：3.43MP a ；冷却水温：20℃；排汽压力：0.0060MP a 给水温度：160℃；机组转速：3000r/min ；主要内容： 1、确定汽轮机型式及配汽方式 2、拟定热力过程及原则性热力系统，进行汽耗量与热经济性的初步计算 3、确定调节级形式、比焓降、叶型及尺寸等 4、确定压力级级数，进行比焓降分配 5、各级详细热力计算，确定各级通流部分的几何尺寸、相对内效率、内功率与整机实际热力过程曲线 6、整机校核，汇总计算表格要求： 1、严格遵守作息时间，在规定地点认真完成设计；设计共计二周。 2、按照统一格式要求，完成设计说明书一份，要求过程完整，数据准确。 3、完成通流部分纵剖面图一张（一号图） 4、计算结果以表格汇总

四、工作内容、进度安排 1、通流部分热力设计计算（9天）（1）熟悉主要参数及设计内容、过程等（2）熟悉机组型式，选择配汽方式（3）蒸汽流量的估算（4）原则性热力系统、整机热力过程拟定及热经济性的初步计算（5）调节级选型及详细热力计算（6）压力级级数的确定及焓降分配（7）压力级的详细热力计算（8）整机的效率、功率校核 2、结构设计（1天）进行通流部分和进出口结构的设计 3、绘制汽轮机通流部分纵剖面图一张（一号图）（2天） 4、编写课程设计说明书（2天）五、主要参考文献《汽轮机课程设计参考资料》.冯慧雯 .水利电力出版社.1992 《汽轮机原理》（第一版）.康松、杨建明编.中国电力出版社.2000.9 《汽轮机原理》（第一版）.康松、申士一、庞立云、庄贺庆合编.水利电力出版社.1992.6 《300MW火力发电机组丛书——汽轮机设备及系统》（第一版）.吴季兰主编.中国电力出版社.1998.8 指导教师下达时间 2014 年6月 15 日指导教师签字：_______________ 审核意见系（教研室）主任（签字）

汽轮机原理及运行.

汽轮机原理及运行随着工业生产的蓬勃发展，工业污染物的排放，对大气、自然环境的影响和危害越来越大。国家为保护环境，加大了对工业生产污染物排放的监管力度，国务院专门召开会议部署全国节能降耗减排的工作。我省焦化、炭黑、水泥等高温冶炼企业比较多，这些企业在生产过程中必然产生大量焦煤气、热量，而这些能源和热能大都没有被再利用，而以不同的排放方式，白白地浪费掉了，还造成了大气环境污染。事实上，要做到脱硫除尘、净化排放，必须将余热温度降到250゜C以下才能实现，而排放的余热全都在250゜C上，是根本无法脱硫除尘的。那么，唯一的办法就是将余热再利用，首选发电，实现能量再利用，既提高了原材料利用率，又净化了排放物，大大减少CO2、SO2排放量。一直以来，这样的好事为什麽没有企业做呢？原因就在于，利用余热、余气进行发电的机组功率较小，不易并入大电网，或是地处与系统弱联系的区域，根本无网可并。自发自用，单独运行，又苦于发电机组不能稳定运行。故而形成目前不能不生产、可排放又超标的困难局面。余热减排发供电微电网稳定运行综合控制系统的研发，是针对利用余热发电、热电联产的自备电厂运行不稳定、耗能高的问题而进行的。主要应用于焦化、炭黑、水泥等高温冶炼企业，利用余热发电、热电联产的自备电厂的微电网设

备在线数字化状态检测与监控的工艺改造，彻底改造通过气门排放蒸汽调节负荷的传统方法，实现了既稳定运行，又节能降耗减排。其适用范围和区域主要是产生余热、余气的高温冶炼企业，电网覆盖薄弱地区、电网末端或电网未到达区域，自建的供、用电微电网。针对这种状况，山西博赛克电力技术有限公司潜心研究开发余热减排发供电微电网稳定运行综合控制系统技术，彻底解决了这些发电机组的运行不稳定问题，真正实现了无网支撑、无忧运行，被称为“自备电厂的革命性技术”，具有国内领先水平。是一项电力、电网节能降耗技术。其社会经济意义主要是：能为上述状况提供完整的工艺改造解决方案，可使这些企业的余热自备电厂的发电设施充分发挥效能，既节能又高效，净化污染物排放，而且用电用户可以使用到与大电网等质的电能，满足生产、生活需求。山西省长治地区沁新公司2×6000KW煤矸石自备电厂的工艺改造和2×12MW焦化余热自备电厂建设，都是采用了余热减排发供电微电网自稳定综合控制系统技术。事实雄辩地说明，应用该技术改造余热自备电厂通过气门排空进行负荷调节的传统方法，彻底解决了自备电厂运行的弊端，使之高效节能、安全稳定运行。肯定可以带动一大批焦化、炭黑、水泥等高温冶炼企业，充分利用余热、余气进行发电。一是由于余热、余气的充分利用，提高了原材料

汽轮机原理及系统考试重点

喷管实际流量大于理想流量的情况：在湿蒸汽区工作时，由于蒸汽通过喷管的时间很短，有一部分应凝结成水珠的饱和蒸汽来不及凝结，未能放出汽化潜热，产生了“过冷”现象，即蒸汽没有获得这部分蒸汽凝结时所应放出的汽化潜热，而使蒸汽温度较低，蒸汽实际密度大于理想密度，从而导致···。蒸汽在斜切喷管中的膨胀条件：①当喷管出口截面上的压力比大于或等于临界压力比时，喷管喉部截面AB 上的流速小于或等于声速，喉部截面上的压力与喷管的背压相等，蒸汽仅在喷管收缩部分中膨胀，而在其斜切部分中不膨胀，只起导向作用。②当喷管出口截面上的压力比小于临界压比时，喉部截面上的流速等于临界速度，压力为临界压力，在喉部截面以后的斜切部分，汽流从喉部截面上的临界压力膨胀到喷管出口压力。分析轮周效率：高越大，轮周效率也就越和速度系数ψ? 纯冲动：反动级：第二章：为什么汽轮机要采用多级：为满足社会对更高效率的要求，提高汽轮机的效率，除应努力减小汽轮机内的各种损失外，还应努力提高蒸汽的初参数和降低背压，以提高循环热效率；为提高汽轮机的单机功率，除应增大进入汽轮进蒸汽量外，还应增大蒸汽在汽轮机内的比焓降。如果仍然制成单级汽轮机，那么比焓降增大后，喷管出口气流速度必将增大，为使汽轮机级在最佳速比附近工作，以获得较高的级效率，圆周速度和级的直径也必须相应增大，但是级的直径和圆周速度的增大是有限度的，他受到叶轮和叶片材料强度的限制，因为级的直径和圆周速度增大后，转动着的叶轮和叶片的离心力将增大，因此为保证汽轮机有较高的效率和较大的单机功率，就必须把汽轮机设计成多级的。多级汽轮机各级段的工作特点：1.高压段：蒸汽的压力，温度很高，比容较小，因此通过该级段的蒸汽容积流量较小，所需的通流面积也较小，级的反动度一般不大，各级的比焓降不大，比焓降的变化也不大。漏气量相对较大，漏气损失较多，叶轮摩擦损失较大，叶高损失较大，高压段各级效率相对较低。2.低压段：蒸汽的容积流量很大，要求低压各级具有很大的通流面积，因而叶片高度势必很大，余速损失大，漏气损失很小，叶轮摩擦损失很小，没有部分进气损失。3中压段：蒸汽比容既不像高压段那样很小，也不像低压段那样很大，因此中压段也足够的叶片高度，叶高损失较小，各级的级内损失较小，效率要比高压段和低压段都高。也可以提高轮周效率和适当减小21βα的变化而变化周效率只随速比的数值也基本确定，轮和，和叶型一经选定，121x βαψ?变化不随级的喷管损失系数1x n ξ变化最大余速损失系数2c ξ增大而减小随级的动叶损失系数1x b ξm m t m m t a a x c u h u h u c u x Ω-=Ω-=?Ω-Ω-=?==**11211211????2cos 11α＝）（op x 2cos 11α??＝）（）（op op a x x =11cos α＝）（op x 2 cos 1α?=＝）（op a x

汽轮机课程设计书

汽轮机课程设计指导老师：学生姓名：学号：所属院系：专业：班级：日期：

课程设计任务书 1.课程设计的目的及要求任务：N10－4.9/435 冷凝式汽轮机组热力设计目的：①系统总结巩固已有知识 ②对汽轮机结构、通流部分、叶片等联系 ③对于设计资料的合理利用要求：①掌握汽轮机原理的基本知识 ②了解装置间的相互联系 2. 设计题目设计原则：⑴安全性：采用合理结构、安全材料、危险工况校核 ⑵经济性：设计工况效率高 ⑶可加工性：工艺、形状、材料有一定要求 ⑷新材料、新结构选用需进行全面试验 ⑸节省贵重材料的用量与消耗 3. 热力设计内容 ⑴调节级计算速比选用0.35-0.44 d m=1100 mm 双列级承担的比焓降 160-500 kj/kg 单列级承担的比焓降 70-125 kj/kg ⑵非调节级热降分配 ⑶压力级的热力计算 ⑷作h-s 热力过程线，速度三角形 ⑸整理说明书，计算结果以表格呈现 4. 主要参数 ⑴P0=4.9Mpa t0=435℃ ⑵额定功率P e=10000 kw ⑶转速 n=3000 rad/min ⑷背压P C=8kPa ⑸汽轮机相对内效率ηri（范围为：82%～88%）选取某一ηri值，待各级详细计算后与所得ηri进行比较，直到符合要求为止。机械效率：这里取ηm= 94%～99% 发电效率：这里取ηg=92%～97%

设计参数的选择 1.基本数据：额定功率Pr＝10000kW，设计功率P e＝10000kW，新汽压力P0＝4.9MPa，新汽温度t0＝435℃，排汽压力P c＝0.008MPa。 2.速比选用0.40 3.d m=1100 mm 4.转速 n=3000 rad/min 5.汽轮机相对内效率ηri=86% 6.机械效率ηm= 98% 7.发电效率ηg= 95% 详细设计内容图1—多级汽轮机流程图 1.锅炉 2.高压回热加热器 3.给水泵 4.混合式除氧器 5.低压回热加热器 6.给水泵 7.凝汽器 8.汽轮机

汽轮机课设心得总结

汽轮机课设心得总结文件编码（GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968）

汽轮机课设心得总结经过两个星期的汽轮机课设,对我们而言收获颇丰。整个过程我们都认真完成，其中不免遇到很多问题，经过大家的齐心协力共同克服了它们，不仅从中熟悉了汽轮机的工作原理及流程，而且还获得了许多心得体会。汽轮机是将蒸汽的热能转换为机械能的回转式原动机，是火电和核电的主要设备之一，用于拖动发电机发电。在大型火电机组中还用于拖动锅炉给水泵。就凝汽式汽轮机而言，从锅炉产生的新蒸汽经由主阀门进入高压缸，再进入中压缸，再进入低压缸，最终进入凝汽器。蒸汽的热能在汽轮机内消耗，变为蒸汽的动能，然后推动装有叶片的汽轮机转子，最终转化为机械能。除了凝汽式汽轮机，还有背压式汽轮机和抽汽式汽轮机，背压式汽轮机可以理解为没有低压缸和凝汽器的凝汽式汽轮机，它的出口压力较大，可以提供给供热系统或其它热交换系统。抽汽式汽轮机则是指在蒸汽流通过程中抽取一部分用于供热和或再热的汽轮机。在设计刚进行时，我们也参考了从研究生那里借来的《设计宝典Xp》，但在使用过程中发现此软件只适用于单列级的计算而不适用于双列级，虽然如此，但我们在计算时也参考了其中的部分步骤。我们这次在设计之前又重新温习了《汽轮机原理》中所学的知识，因为汽轮机的热工转换是在各个级内进行的，所以研究级的工作原理是掌握整个汽轮

机工作原理的基础，而级的定义是有一列喷嘴叶栅和紧邻其后的一列动叶栅构成的工作单元。在第一章第七节介绍了级的热力计算示例，书上是以国产N200-12.75/535/535型汽轮机某高压级为例，说明等截面直叶片级的热力计算程序，主要参考了喷嘴部分计算、动叶部分计算、级内损失计算和级效率与内功率的计算。为了保证汽轮机的高效率和增大汽轮机的单机功率就必须把汽轮机设计成多级汽轮机，使很大的蒸汽比焓降由多级汽轮机的各级分别利用，即逐级有效利用，驶各级均可在最加速比附近工作。这一章也讲解了进气阻力损失和排气阻力损失、轴封及其系统，我们也参考了其中的内容。通过本课程设计，加深、巩固《汽轮机原理》中所学的理论知识，了解汽轮机热力设计的一般步骤，掌握每级焓降以及有关参数的选取，熟练各项损失和速度三角形的计算，通过课程设计以期达到对汽轮机的结构进一步了解，明确主要零部件的作用与位置。具体要求就是按照某机组存在的问题，根据实际情况，制定改造方案，通过理论与设计计算，解决该汽轮机本体存在的问题，达到汽轮机安全、经济运行的目的。数据的处理这次汽轮机课设我们负责的是数据的处理，这是一个非常庞大而繁重的工作。接下来就着重说说我们在处理数据时候遇到的一些问题。刚开始的时候，我们和其他组一起根据课本上的计算公式和焓熵表等编了我们汽轮机课设计算所需要的excel表格，这其中将近耗了接近一周的时间，最后完成时大家觉得很有成就感。接下来我们看汽轮机课

汽轮机设计

《汽轮机原理》课程设计学号姓名指导教师设计时间

一、课程设计目的（1）通过课程设计，系统地总结、巩固、加深在《汽轮机原理》课程中已学知识，进一步了解汽轮机的工作原理。（2）在尽可能考虑制造、安装和运行的要求下，进行某一机组的变工况热力计算，掌握汽轮机热力计算的原理、方法和步骤。（3）通过课程设计对电站汽轮机建立整体的、量化的概念，掌握查阅和使用各种设计资料、标准、手册等参考文献的技巧。（4）培养综合应用书本知识、自主学习、独立工作的能力，培养与其他人相互协作的工作作风。二、课程设计内容以N300型号的汽轮机为对象，在已知结构参数和非设计工况新蒸汽参数和流量的条件下，进行通流部分热力校核计算，求出该工况下级的内功率、相对内效率等全部特征参数，并与设计工况作对比分析。主要工作如下：（1）设计工况及非设计工况下通流部分各级热力过程参数计算。（2）轴端汽封漏汽量校核计算。（3）与设计工况的性能和特征参数作比较分析。三、整机计算步骤本次课程设计计算方法是将该型汽轮机的通流部分划分为高、中压缸和低压缸2个计算模块，由2个学生组成一个计算小组，一人采用顺算法计算高、中压缸，另一人采用逆算法计算低压缸。2人协同工作，共同商定计算方案和迭代策略。本人进行的是低压缸部分计算，计算工况为103%。为便于计算，作出如下约定：（1）各级回热抽汽量正比例于主汽流量；（2）门杆漏汽和调门开启重叠度不计；（3）余速利用系数的参考值为：调节级后的第一压力级、前面有抽汽口的压力级利用上一级余速的系数为0.4，其它压力级为0.8；（4）对径高比小于6的级，在最终计算结果中，用近似公式估算出叶根处的反动度；（5）第一次计算，用弗留格尔公式确定调节级后压力；（6）假定汽机排汽压力为设计工况下的值，用平移设计工况热力过程线方法初步确定排汽点。四、汽轮机简介本机组是按照美国西屋公司的技术制造的300MW亚临界、中间再热式、高中压合缸、

《汽轮机原理及运行》第1阶段在线作业

?A) 级的相对内效率小于轮周效率 ?B) 级的相对内效率的最佳速度比大于轮周效率最高时的最佳速度比?C) 级的相对内效率的最佳速度比等于轮周效率最高时的最佳速度比?D) 级的相对内效率的最佳速度比小于轮周效率最高时的最佳速度比 ?A) 压力降低 ?B) 温度降低 ?C) 比体积增大

?D) 相对速度增加 ?A) 隔板型结构，隔板用来安装喷嘴，并将各级叶轮隔开?B) 转鼓型结构 ?C) 汽缸上有固定静叶的隔板及支承隔板的隔板套 ?D) 汽缸上有静叶环及支承静叶环的静叶持环 ?A) 定压运行 ?B) 滑压运行参考答案：A B 收起解析解析：

?A) 便于拆装 ?B) 可使级间距离不受或少受汽缸上抽汽口的影响，从而可以减小汽轮机的轴向尺寸，简化汽缸形状，有利于启停及负荷变化 ?C) 为汽轮机实现模块式通用设计创造了条件 ?D) 隔板套的采用会增大汽缸的径向尺寸，相应的法兰厚度也将增大，延长了汽轮机的启动时间 ?A) 可分为轮式和鼓式两种基本型式 ?B) 轮式转子具有安装动叶片的叶轮，鼓式转子则没有叶轮，动叶片直接装在转鼓上 ?C) 通常反动式汽轮机转子采用轮式结构 ?D) 通常冲动式汽轮机转子采用轮式结构参考答案：A B D

?A) 纯冲动机 ?B) 反动级 ?C) 带反动度的冲动级 ?D) 复速级 ?A) 因高速转动和汽流作用而承受较高的静应力和动应力 ?B) 因处在高温过热蒸汽区而承受高温作用 ?C) 因处在湿蒸汽区内工作而承受腐蚀和冲蚀作用 ?D) 作用是将蒸汽的热能转换为动能，再将动能转换为汽轮机转子旋转机械能参考答案：A B C D 收起解析

汽轮机课设心得总结

汽轮机课程设计(调节级强度)

能源与动力工程学院汽轮机课程设计题目：600MW超临界汽轮机调节级叶片强度核算时间：2006年11月13日-2006年12月4日学生姓名：杨雪莲杨晓明吴建中单威李响梅闫指导老师：谭欣星热能与动力工程036503班

2006-12-4 600MW超临界汽轮机调节级叶片强度核算 [摘要]本次课程设计是针对600MW超临界汽轮机调节级叶片强度的校核，并主要对第一调节阀全开，第二调节阀未开时的调节级最危险工况对叶片强度的校核。首先确定了最危险工况下的蒸汽流量。部分进汽度选择叶型为HQ-1型，喷嘴叶型HQ-2型。根据主蒸汽温度确定叶片的材料为Cr12WmoV马氏体-铁素体钢。其次，计算了由于汽轮机高速旋转时叶片自身质量和围带质量引起的离心力和蒸汽对叶片的作用力。选取了安全系数，计算屈服强度极限、蠕变强度极限和持久强度极限，三者中的最小值为叶片的许用用力，叶片拉弯应力的合成并校核，确定叶片是否达到强度要求。最后，论述了调节级的变化规律即压力-流量之间的关系。一、课程设计任务书课程名称：汽轮机原理题目：600MW超临界汽轮机调节级叶片强度核算指导老师：谭欣星课题内容与要求设计内容： 1、部分进汽度的确定，选择叶型 2、流经叶片的蒸汽流量计算蒸汽对叶片的作用力计算 3、叶片离心力计算 4、安全系数的确定 5、叶片拉弯合成应力计算与校核 6、调节级后的变化规律设计要求： 1、运行时具有较高的经济性 2、不同工况下工作时均有高的可靠性已知技术条件与参数： 1、600MW 2、转速：3000r/min 3、主汽压力：24.2Mpa; 主汽温度：566C 4、单列调节级，喷嘴调节 5、其他参数由高压缸通流设计组提供参考文献资料： 1、汽轮机课程设计参考资料冯慧雯，水利电力出版社，1998 2、汽轮机原理翦天聪，水利电力出版社 3、叶轮机械原理舒士甑，清华大学出版社，1991

汽轮机原理名词解释

汽轮机的级: 汽轮机的级是汽轮机中由一列静叶栅和一列动叶栅组成的将蒸汽热能转换成机械能的基本工作单元。级的余速损失: 汽流离开动叶通道时具有一定的速度，且这个速度对应的动能在该级内不能转换为机械功，称余速损失滑销系统: 保证汽缸定向自由膨胀，保持汽缸与转子中心位置一致汽耗微增率: 每增加单位功率需多增加的汽耗量。迟缓率: 1n 、2n 分别表示在机组同一功率下的最高和最低转速0n 时汽轮机的额定转速压比: 喷嘴后的压力与喷嘴前的滞止压力之比速度系数: ：在喷嘴出口处蒸汽的实际速度比理论速度速比: 动叶圆周速度u 与喷嘴出口速度c1之比x1=u/c1。最佳速比: 轮周效率最大时的速度比称为最佳速度比。反动度: 动叶的理想比焓降与级的理想比焓降的比值。表示蒸汽在动叶通道内膨胀程度大小的指标。轮周效率: 1kg 蒸汽在轮周上所作的轮周功Wu 与整个级所消耗的蒸汽理想能量Eo 之比。轮周功率: 单位时间内蒸汽推动叶轮旋转所作出的机械功。轮周损失: 喷嘴出口气流的实际比焓值h1与理想比焓值h1t 之差速度变动率：汽轮机空负荷时对应的最大转速nmax 和额定负荷时所对应的最小转速nmin 之差与与汽轮机额定转速n0之比凝汽器冷却倍率: 进入凝汽器的冷却水量与进入凝汽器的蒸汽量的比值称为凝汽器的冷却倍率。表明冷却水量是被凝结蒸汽量的多少倍又称循环倍率M=Dw/Dc 级按照不同角度的分类：按能量转换特点分为纯冲动级、冲动级、反动级、复速级等几种汽轮机的两大作用原理及其特点：冲动作用原理冲动力推动动叶做功。特点：蒸汽只在喷嘴中膨胀。反动作用原理反动力推动动叶做功。特点：蒸汽在喷嘴、动叶都膨胀。 1.级的临界状态（蒸汽在膨胀流动过程中，在汽道某一截面上达到当地声速的气流速度称为临界速度。这时汽流所处的状态称为临界状态，汽流的参数称为临界参数。） 2.滞止状态（气体在流动的过程中，因受到某种物体的阻碍，而流速降低为零的过程称为绝热滞止过程，此时气体的状态为滞止状态） 3.切部分的作用及膨胀条件：导向作用和膨胀作用；条件：叶栅后的压力P1小于临界压力P1c 大于极限膨胀压力P1d （P1d< P1

汽轮机原理及运行考试题.

、填空题 1. 蒸汽轮机发电厂的三大核心设备为：、及。 2. 工质的基本状态参数有：、和。 3. 热能传递和转化的方式有：和。 4. 当M<1时，要想使气流膨胀，通流截面应；要想扩压通流截面应。当M>1时，要想使气流膨胀,通流截面应；要想扩压通流截面应。 5. 汽轮机按热力过程可分为：①汽轮机;②汽轮机； ③汽轮机；④汽轮机等。 6. 汽轮机是一种将的转变为的旋转式原动机。 7. 根据级所采用的反动度的大小不同，可将级分为:,,三种。 8. 蒸汽在动叶中的与这一级之比，称为汽轮机的反动度。 9. 动叶片中理想焓降的大小，通常用级的来衡量，动叶中的焓降越大，级的反动度就。 10. 级内损失除了蒸汽在通流部分中流动时所引起的损失、损失、损失外，还有损失、损失、损失、损失，损失以及等损失。 11. 汽轮机的损失可分为损失和损失。外部损失包括：损失、损失。 12. 汽轮机转子主要包括、、、以及其他转动零件。 13. 汽轮机的轴承分轴承和轴承两大类。 14. 蒸汽在多级汽轮机中工作时，除存在各种级内损失外，还要产生损失和损

失。 15. 汽轮机米用中间再热，可以提咼；又能减小 16. 高压轴封用来防止蒸汽汽缸，避免工质损失并保护运行现场环境，减轻加热或冲进使润滑油质劣化；低压轴封则用来防止空气汽缸使升高，以及减轻的负担。 17. 危急遮断器的动作转速应在额定转速的范围内。 18. 汽轮机处在临界转速下振动增大的现象称为现象。 19. 影响调节系统动态特性的主要因素，除了机组方面的转子飞升时间，中间容积时间外，还有调节系统方面的、和。 20. DEH控制系统要实现对汽轮机组转速和负荷的控制，必须获得的反馈信号是信号、信号以及信号。 21. DEH调节系统的四种运行方式为：、、和。 22. 汽轮机凝汽设备由、、和凝结水泵等组成。 23. 抽汽器的作用是抽出凝汽器中的，凝汽器真空。 24. 高加保护装置的作用是：当高加发生事故时，能及时切断高加与的联系，同时打开管路，以保证。 25. 调节系统动态特性的质量指标主要有：、和。 26. 调节系统的静态试验包括：、和。二、名词解释 1?工质一一 2?热力系统——

(完整word版)汽轮机原理沈士一

汽轮机原理沈士一作者：沈士一等编出版社：中国电力出版社出版时间：1992-6-1 内容简介: 本书对“汽轮机原理”课程的三大部分内容，即汽轮机热力工作原理、汽轮机零件强度和汽轮机调节都作了介绍，主要内容有汽轮机级的工作原理、多级汽轮机、汽轮机变工况特性、凝汽设备、汽轮机零件强度及汽轮机调节。并结合大型汽轮机的运行特点，介绍了有关内容。本书为高等学校热能动力类专业本科“汽轮机原理”课程的基本教材，也可供有关专业的师生与工程技术人员参考。目录: 前言绪论第一章汽轮机级的工作原理第一节概述第二节蒸汽在喷嘴和动叶通道中的流动过程。第三节级的轮周功率和轮周效率第四节叶栅的气动特性第五节级内损失和级的相对内效率第六节级的热力设计原理第七节级的热力计算示例第八节扭叶片级第二章多级汽轮机第一节多级汽轮机的优越性及其特点第二节进汽阻力损失和排汽阻力损失第三节汽轮机及其装置的评价指标第四节轴封及其系统第五节多级汽轮机的轴向推力及其平衡第六节单排汽口凝汽式汽轮机的极限功率第三章汽轮机的变工况特性第一节喷嘴的变工况特性第二节级与级组的变工况特性第三节配汽方式及其对定压运行机组变工况的影响第四节滑压运行的经济性与安全性第五节小容积流量工况与叶片颤振第六节变工况下汽轮机的热力核算第七节初终参数变化对汽轮机工作的影响第八节汽轮机的工况图与热电联产汽轮机第四章汽轮机的凝汽设备第一节凝汽设备的工作原理、任务和类型第二节凝汽器的真空与传热第三节凝汽器的管束布置与真空除氧第四节抽气器第五节凝汽器的变工况

第六节多压式凝汽器第五章汽轮机零件的强度校核第一节汽轮机零件强度校核概述第二节汽轮机叶片静强度计算第三节汽轮机叶轮静强度概念第四节汽轮机转子零件材料及静强度条件第五节汽轮机静子零件的静强度第六节汽轮机叶片的动强度第七节叶轮振动第八节汽轮发电机组的振动第九节汽轮机主要零件的热应力及汽轮机寿命管理第六章汽轮机调节系统第一节汽轮机自动调节和保护的基本原理第二节液压调节系统第三节中间再热式汽轮机的调节第四节调节系统的试验和调整第五节汽轮机功频电液调节第六节背压式和抽汽式汽轮机的调节参考文献

汽轮机厂汽轮机原理及运行篇

汽轮机厂汽轮机原理及运行篇青岛捷能汽轮机厂汽轮机原理及运行篇 1、汽轮机的级:一列喷嘴叶栅和其后相邻的一列动叶栅构成的基本作功单元。 2、选择填空:在膨胀流动过程中，亚音速汽流的速度变化率大于其比体积变化率，通道截面积将随速度的增大而减小;超音速汽流的速度变化率小于其比体积变化率，通道面积将随速度的增大而增大。 3、填空:(喷嘴损失)是蒸汽在流道内的磨擦而损耗的动能。 4、根据蒸汽在汽轮机内能量转换的特点，可将汽轮机的级分为(纯冲动机)、(反动级)、(带反动度的冲动级)和(复速级)。 5、纯冲动级:嘴叶栅中进行膨胀，而在动叶栅中蒸汽不膨胀的级称为纯冲动级。 6、带反动度的冲动级:蒸汽的膨胀大部分在喷嘴叶栅中进行，只有一小部分在动叶栅中进行的级称为冲动级。 7、最佳值使轮周效率达到最大值。 8、最佳速度比为:(x1)op=1/2cosα1 9、反动级的最佳速度比为:(x1)op=cosα1 10、简答:外部损失包括(1)、轴封漏汽损失;(2)机械损失 11、多级汽轮机中的余速利用和重热现象，可以使多级汽轮机的内效率与单级汽轮机的内率之比大于1。 12、填空:汽轮机的内功率减去机械损失，得到(轴端功率) 13、名词:彭台门系数:通过喷嘴的任一理想流量与同一初始状态下临界流量的比值为彭台门系数。

14、填空:当初压降低时，要保持汽轮机的功率不变，则要开大调节阀，(增加进汽量)，机组的轴向推力(相应增大)。 15、汽轮机的初温升高，蒸汽在锅炉内的平均吸热温度提高，循环效率提高，(热耗率降低)。 16、排汽压力升高，使(排汽温度)升高。 17、当外负荷增加时，使汽轮发电机组的转速降低。 18、汽轮机内效率的大小主要取决于汽轮机通流部分的结构和机组运行中所带负荷的水平。 19、汽轮机的调节方式有喷嘴调节、节流调节、滑压调节和复合调节。 20、(1)、喷嘴调节在调节过程中，随着各调节阀的逐个依次开启。(2)、节流调节同时改变几个调节阀的开度。(3)、滑压调节，滑压运行在部分负荷下节流损失最小。(4)、复合调节方式是定压运行和滑压运行的组合。 21、名词:调节系统的静态特性:稳定工况时，机组功率与转速的对应关系称为调节系统的静态特性。 22、调节系统设置同步器后不改变其静态特性，只是将静态特性曲线近似平移。 23、名词:迟缓率:是在外负荷变化、机组输出功率未变的时间内，转速的最大变化量与额定转速的比值。 24、调节系统的动态品质:(1)、调节系统的动态稳定性;(2)动态超调量;(3)过渡时间 25、名词:动态稳定性:是指机组受到扰动时，能由一个稳定工况过渡到新的稳定工况，扰动的动态响应曲线是收敛的。 26、转子飞升时间常数越小，表明转子越易加速，超速可能性越大，转子飞升时间常数的大小与机组额定功率的比值成反比。